为提高单相动态电压恢复器（dynamic voltage restorer,DVR）的补偿性能,提出一种基于等效基波及奇次谐波谐振器组的数字控制方法。采用可等效为一组谐振器的延时模块,能够有效抑制电网基波和谐波扰动。给出一种包含两个控制参数和一组...为提高单相动态电压恢复器（dynamic voltage restorer,DVR）的补偿性能,提出一种基于等效基波及奇次谐波谐振器组的数字控制方法。采用可等效为一组谐振器的延时模块,能够有效抑制电网基波和谐波扰动。给出一种包含两个控制参数和一组零相移陷波滤波器的结构及其设计方法,使系统在保证稳定性的同时,获得较大的谐振增益。其中,延时环节衰减系数可增加谐振器组鲁棒性;控制器比例增益可解决零相移陷波器中使用延时带来的问题;零相移陷波器组既能对消LC谐振峰,也能解决等效谐振器组高增益在高频处的稳定性问题。同时,引入电源电压和负载电流双前馈来保证响应速度,增加了对扰动的抑制能力。所提控制策略结构简单,谐波补偿能力强,动态响应快,易于实现。在2kW单相DVR实验装置上的实验结果验证了该控制方法的正确性。展开更多
A new single degree-of-freedom （1 DOF） resonance device was developed. It mainly comprises a linear motor, a vibrating screen, a supporting spring set, a supporting frame and a damper set. Forces acting on the vibra...A new single degree-of-freedom （1 DOF） resonance device was developed. It mainly comprises a linear motor, a vibrating screen, a supporting spring set, a supporting frame and a damper set. Forces acting on the vibrating screen were found. A differential equation for describing the forces was set up. Equations that were used to evaluate the exciting force and exciting frequency in resonance were derived from the solution to the differential equation. In addition, an equation for evaluating the deformed magnitude of the damping springs in the damper set was presented so that the suitable damping may be obtained. Finally, a Matlab/Simulink model of the new i DOF resonance device was also built. Displacement-time curves of the vibrating screen under four conditions were obtained in the use of the Matlab/Simulink simulation. The curves indicate that it can shorten the time for the vibrating screen to be into the stable resonance with increasing the damping, and it can lengthen the time with increasing the vibrated mass or amplitude, but every given angular frequency cannot acquire the desired amplitude value of resonance.展开更多
爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值...爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值仿真方法的适用性。结合建筑结构混合单元建模方法,对典型三层含填充墙RC框架结构在典型战斗部(100 kg和200 kg TNT当量)爆炸作用下的动态响应开展了仿真分析,考察了爆炸波在结构内部的传播和结构损伤特性。基于等效单自由度(single-degree-of-freedom,SDOF)方法预测了爆炸荷载作用下框架结构梁、柱、板和填充墙等构件的损伤等级,建立了内爆炸作用下建筑目标的破坏简化分析方法,并通过与精细化数值仿真结果对比检验其适用性。结果表明,在100 kg和200 kg TNT爆炸工况下,精细化数值仿真分析中建筑物整体功能性和结构性毁伤等级均为中度和轻度,等效SDOF简化分析得到的相应毁伤等级与数值仿真结果一致。此外,从各构件的毁伤等级可以看出,相比于板、梁和柱等承重构件,砌体填充墙更易发生破坏,从而导致爆炸波在层内水平方向房间的毁伤破坏范围更大。展开更多
现有电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)输电系统动态等值计算依赖于送受端电压同步实时量测,无法实现经LCC-HVDC输电送出系统的单端暂态等值计算。论文基于直流系统动态相量等值计算框架,...现有电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)输电系统动态等值计算依赖于送受端电压同步实时量测,无法实现经LCC-HVDC输电送出系统的单端暂态等值计算。论文基于直流系统动态相量等值计算框架,提出仅基于逆变侧单端交流电压信息的经LCC-HVDC直流输电送出系统的等值计算方案,论证整流侧准稳态模型+逆变侧动态相量模型的混合等值计算框架的可行性,解决换相失败准确判别等关键问题,仿真对比分析了多场景故障,证明所提出的计算框架在送端交流系统信息缺失的情况下,能实现受端交流线路故障暂态大扰动下经LCC-HVDC输电送出系统响应的准确实时计算。展开更多
级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会...级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会因馈入点电气距离较近而存在强相互作用关系。为明确级联型混合直流馈入系统中MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响,提出考虑幅值和相位的MMC等效电流源的简化等效方法,基于所提MMC等效原理将级联型混合直流馈入系统等效成单馈入LCC-HVDC系统,分析等效单馈入系统的参数计算方法,并提出等效单馈入短路比评估指标。最后通过该指标分析归纳了不同控制方式、不同电气距离下等效单馈入系统的系统强度变化情况,即为MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响规律。机理分析和基于PSCDAD/EMTDC、MATLAB的仿真结果表明,所提等效方法具有有效性且所提指标能很好地反应MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响。展开更多
建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由...建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。展开更多
文摘为提高单相动态电压恢复器（dynamic voltage restorer,DVR）的补偿性能,提出一种基于等效基波及奇次谐波谐振器组的数字控制方法。采用可等效为一组谐振器的延时模块,能够有效抑制电网基波和谐波扰动。给出一种包含两个控制参数和一组零相移陷波滤波器的结构及其设计方法,使系统在保证稳定性的同时,获得较大的谐振增益。其中,延时环节衰减系数可增加谐振器组鲁棒性;控制器比例增益可解决零相移陷波器中使用延时带来的问题;零相移陷波器组既能对消LC谐振峰,也能解决等效谐振器组高增益在高频处的稳定性问题。同时,引入电源电压和负载电流双前馈来保证响应速度,增加了对扰动的抑制能力。所提控制策略结构简单,谐波补偿能力强,动态响应快,易于实现。在2kW单相DVR实验装置上的实验结果验证了该控制方法的正确性。
文摘A new single degree-of-freedom （1 DOF） resonance device was developed. It mainly comprises a linear motor, a vibrating screen, a supporting spring set, a supporting frame and a damper set. Forces acting on the vibrating screen were found. A differential equation for describing the forces was set up. Equations that were used to evaluate the exciting force and exciting frequency in resonance were derived from the solution to the differential equation. In addition, an equation for evaluating the deformed magnitude of the damping springs in the damper set was presented so that the suitable damping may be obtained. Finally, a Matlab/Simulink model of the new i DOF resonance device was also built. Displacement-time curves of the vibrating screen under four conditions were obtained in the use of the Matlab/Simulink simulation. The curves indicate that it can shorten the time for the vibrating screen to be into the stable resonance with increasing the damping, and it can lengthen the time with increasing the vibrated mass or amplitude, but every given angular frequency cannot acquire the desired amplitude value of resonance.
文摘为探究钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)梁在侧向近爆荷载下的动力响应和破坏形态,基于通用显式有限元分析软件LS-DYNA建立RC梁数值模型展开数值分析,并与竖向近爆荷载作用时RC梁进行对比,分析比例距离、惯性矩、荷载作用面积及不对称配筋对RC梁动力响应和破坏形态的影响。通过改进等效单自由度法进一步分析RC梁承受侧向近爆荷载时的动力响应发现:随着比例距离的减小,RC梁的动力响应逐渐增大;由于惯性矩和荷载作用面积的影响,侧向起爆时的峰值位移是竖向起爆时的4~5倍;侧向起爆时RC梁不对称配筋对位移影响较小;改进的等效单自由度(single degree of freedom,SDOF)法可用于侧向近爆荷载作用下RC梁的动力响应计算,结果可靠且计算效率高;竖向起爆时,随着比例距离的减小,RC梁的破坏形态由弯曲破坏逐渐转变为弯剪破坏,随着比例距离的减小剪力影响越来越大;侧向起爆时,随着比例距离的减小,RC梁的破坏形态由弯曲破坏逐渐转变为局部破坏,配筋率高的侧面可以更好地抑制混凝土裂缝的产生和发展;竖向起爆时RC梁具有更强的抗爆性能,RC梁承受侧向爆炸荷载时会发生更严重的破坏,对结构的影响更大,因此需重视侧向爆炸荷载下RC梁的工程防护研究。
文摘爆炸作用下地面建筑目标的破坏分析对制定实战打击策略和工程防护具有重要的实践指导意义。采用LS-DYNA有限元分析软件对已有含填充墙钢筋混凝土(reinforced concrete,RC)框架结构的近区爆炸试验进行复现,充分验证了所采用的精细化数值仿真方法的适用性。结合建筑结构混合单元建模方法,对典型三层含填充墙RC框架结构在典型战斗部(100 kg和200 kg TNT当量)爆炸作用下的动态响应开展了仿真分析,考察了爆炸波在结构内部的传播和结构损伤特性。基于等效单自由度(single-degree-of-freedom,SDOF)方法预测了爆炸荷载作用下框架结构梁、柱、板和填充墙等构件的损伤等级,建立了内爆炸作用下建筑目标的破坏简化分析方法,并通过与精细化数值仿真结果对比检验其适用性。结果表明,在100 kg和200 kg TNT爆炸工况下,精细化数值仿真分析中建筑物整体功能性和结构性毁伤等级均为中度和轻度,等效SDOF简化分析得到的相应毁伤等级与数值仿真结果一致。此外,从各构件的毁伤等级可以看出,相比于板、梁和柱等承重构件,砌体填充墙更易发生破坏,从而导致爆炸波在层内水平方向房间的毁伤破坏范围更大。
文摘现有电网换相换流器型高压直流输电(line commutated converter based HVDC,LCC-HVDC)输电系统动态等值计算依赖于送受端电压同步实时量测,无法实现经LCC-HVDC输电送出系统的单端暂态等值计算。论文基于直流系统动态相量等值计算框架,提出仅基于逆变侧单端交流电压信息的经LCC-HVDC直流输电送出系统的等值计算方案,论证整流侧准稳态模型+逆变侧动态相量模型的混合等值计算框架的可行性,解决换相失败准确判别等关键问题,仿真对比分析了多场景故障,证明所提出的计算框架在送端交流系统信息缺失的情况下,能实现受端交流线路故障暂态大扰动下经LCC-HVDC输电送出系统响应的准确实时计算。
文摘级联型混合直流系统受端的模块化多电平换流器高压直流系统(modular multilevel converter high voltage direct current,MMC-HVDC)和电网换相换流器高压直流系统(line commutated converter high voltage direct current,LCC-HVDC)会因馈入点电气距离较近而存在强相互作用关系。为明确级联型混合直流馈入系统中MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响,提出考虑幅值和相位的MMC等效电流源的简化等效方法,基于所提MMC等效原理将级联型混合直流馈入系统等效成单馈入LCC-HVDC系统,分析等效单馈入系统的参数计算方法,并提出等效单馈入短路比评估指标。最后通过该指标分析归纳了不同控制方式、不同电气距离下等效单馈入系统的系统强度变化情况,即为MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响规律。机理分析和基于PSCDAD/EMTDC、MATLAB的仿真结果表明,所提等效方法具有有效性且所提指标能很好地反应MMC-HVDC对LCC-HVDC系统强度的影响。
文摘建立具有设计意义的地震动总输入能量谱是实现结构能量设计的基础。根据中长周期段修正的加速度反应谱及地震动有效持时,提出了一种生成地震动输入能量谱的方法。统计270组人工波的时程分析结果,得到了以等效速度表征的四段式弹性单自由度(single degree of freedom,SDOF)体系总输入能量谱,并给出了不同场地类型、抗震设防烈度等设计条件下归一化等效速度谱的参数取值。在考虑延性系数及刚度折减系数的影响后,提出了弹塑性SDOF体系修正输入能量谱的等效速度谱,估算了引起结构损伤的滞回耗能占总能量的比值。该能量谱可为基于能量的结构设计及研究提供参考。
